Последовательный инвертор с обратными диодами и удвоением частоты имеет в основе одну из многотактных схем, использующих принцип умножения частоты.
В таких схемах увеличивается время, предоставляемое тиристорам для восстановления их запирающих свойств, и тем самым удается повысить предел генерируемой частоты.
Данный инвертор обеспечивает также стабилизацию напряжения на тиристорах при переменных нагрузке и генерируемой частоте благодаря включению обратных диодов.
 |
Схема инвертора (рис. 5-1) представляет собой мост, в каждом плече которого последовательно с обмотками коммутирующих дросселей, имеющих индуктивность L/2, включены параллельно-встречно соединенные тиристоры Т1—Т4 и диоды Д1—Д4. В одну диагональ моста включен коммутирующий конденсатор С1, а в другую — источник питания с постоянным напряжением E0, последовательно с которым соединен дроссель Lф. Параллельно указанной цепи включена нагрузка rн, последовательно соединенная с разделительным конденсатором Ср. |
Рис. 5-1. Схема последовательного инвертора с обратными диодами и удвоением частоты
Описание и анализ работы схемы производятся в предположении, что имеют место условия Lф>>L, Ср>>С1. В этом случае можно считать, что напряжение на конденсаторе Ср в процессе работы схемы остается практически неизменным и равным Е0.
Диаграммы токов и напряжений в инверторе приведены на рис. 5-2.
При включении тиристоров Т1, Т4 управляющими импульсами uу1 через них по цепи L/2, T1, C1, L/2, Т4, Ср, rн потечет ток ia1 и конденсатор С1 станет заряжаться.
 |
Ток заряда из-за резонансных свойств коммутирующей цепи носит колебательный характер, и в момент t1 перехода его через нуль тиристоры T1, Т4 выключаются, а напряжение uC на конденсаторе С1 оказывается больше величины Е0. С момента t1 до момента t2 конденсатор С1 перезаряжается через обратные диоды Д1, Д4 по той же цепи, до напряжения, меньшего Е0. Таким образом, в течение времени t2—t1 ток проводят диоды Д1, Д4, а напряжение uа1 на анодах тиристоров T1, Т4 равно падению напряжения на диодах и действует встречно. Тиристоры выключаются. После подачи на тиристоры; Т2, Т3 управляющего импульса uу2 электрические процессы в схеме повторяются (в другом ее плече), и завершается цикл работы инвертора, в течение которого на нагрузке имеют место два полных периода выходного напряжения un с частотой ƒ, вдвое большей частоты работы тиристоров, равной частоте управляющих импульсов. |
Рис. 5-2. Диаграммы токов и напряжений для последовательного инвертора с обратными диодами и удвоением частоты
Напряжение на выключенных парах тиристор—диод в течение интервала проводимости включенных пар представляется в виде суммы напряжений uC на конденсаторе С1 и uL/2 на коммутирующем дросселе с индуктивностью L/2.
В зависимости от отношения β собственной частоты ω0 контура L, C1, rн к частоте управляющих импульсов каждого тиристора ωу ток в сопротивлении нагрузки rн может быть либо прерывистым (β≥2), либо непрерывным (β<2).
При этом в случае β≥2 тиристоры и диоды проводят ток поочередно, а в случае β<2 тиристоры и диоды противоположных плеч в течение некоторого времени оказываются включенными одновременно.
Следует, однако, отметить, что при малой добротности Q=√L/C1/rн контура L, C1, rн,и меньшей некоторого критического значения Qкp, интервал одновременной проводимости тиристора и диода противоположных плеч существует и при β≥2.
